(57)【要約】【課題】切り屑が円滑に排除されるように改善し、切削性、タッピング性にも優れたドリルねじを提供する。【解決手段】ドリルねじ１０は、軸部１２、雄ねじ部１４、ドリル部１８、頭部１９を備え、ドリル部１８は、前切刃２６と、前切刃２６に連なり軸部１２の軸線と略平行に配設される横切刃２８と、前切刃２６及び横切刃２８に連なるスクイ面３４とを含む。スクイ面３４の裏側には、前切刃２６及び横切刃２８に連なる逃げ面４０と、逃げ面４０に連なるランド部４２と、切り屑を排出する切り屑排出部４４とが配設される。切り屑排出部４４は、スクイ面３４とランド部４２との間に配設される。軸部１２とドリル部１８との間には、切り屑排出部４４及びランド部４２に連なる案内テーパ部１６が配設される。案内テーパ部１６の周方向には、間隔を隔てて、軸部１２の雄ねじ部１４に連なる複数のタッピングねじ部２２が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の軸部、前記軸部の周面に配設される雄ねじ部、前記軸部の一方側に配設されるドリル部、および、前記軸部の他方側に配設される頭部を備え、
前記ドリル部は、該ドリル部の先端部に配設され、所定の先端角を有する第１切刃、前記第１切刃に連なり前記軸部の軸線と略平行に配設される第２切刃、前記第１切刃および前記第２切刃に連なるスクイ面、前記第１切刃および前記第２切刃に連なり、前記スクイ面の裏側に配設される逃げ面、前記逃げ面に連なるランド部、および、前記ドリル部の切削による切り屑を排出する切り屑排出部を含む、ドリルねじであって、
前記軸部と前記ドリル部との間には、前記軸部から前記切り屑排出部および前記ランド部に連なる案内テーパ部が、前記軸部の軸線方向に所定の長さをもって配設され、前記案内テーパ部は、該案内テーパ部の周方向に間隔を隔てて配設され、前記雄ねじ部に連なる複数のタッピングねじ部を有することを特徴とする、ドリルねじ。
【請求項２】
前記スクイ面は、前記第１切刃の切刃面に連なる第１スクイ面および前記第２切刃の切刃面に連なる第２スクイ面を含み、前記第１スクイ面および前記第２スクイ面の交線で形成される稜線が、前記第２切刃側に傾いて配設されることを特徴とする、請求項１に記載のドリルねじ。
【請求項３】
前記ドリル部の厚みは、前記案内テーパ部の最大径よりも薄く形成され、且つ、前記ドリル部の先端部から根元部にかけて略同じ厚みに形成されることを特徴とする、請求項２に記載のドリルねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ドリルねじに関し、その先端にねじ下孔を穿孔するためのドリル部を備え、例えば、金属板ないし木質板等の板材を壁面や床面等に固定するために用いられる、ドリルねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
本願発明の背景となる先行技術には、頭部、頭部から一体的に延びるねじ山付きシャンク部、および、ねじ山付きシャンク部と一体に連なるドリル部を有し、ドリル部には、左右一対の縦溝を設けたドリルねじがあった（例えば、特許文献１参照。）。
この従来のドリルねじで被締結物を締結する場合、該被締結物に対して、ドリル部でねじ下孔を切削しながら、ねじ山付きシャンク部のねじ山がねじ込まれる。この場合、ドリル部の切削による切り屑は、左右一対の縦溝を介して排出される。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０５０６２５号公報（第３頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来のドリルねじでは、ねじ山付きシャンク部１１の終端と、切り屑の排出溝となっているドリル部の左右一対の縦溝１５の終端とが直ちに連接された配置となっているために、左右一対の縦溝１５からの切り屑の円滑な排出が、ねじ山付きシャンク部１１の終端部のねじ山１３およびシャンクによって阻害ないし制限される。また、この従来のドリルねじでは、左右一対の縦溝１５を構成する１つの溝面１９の前すくい面が小さくなっているため、切り屑がつまりやすいものとなっている。さらに、切り屑は、ねじ山付きシャンク部の終端部のねじ山およびシャンクに連続的に接触するので、その接触抵抗の影響によりドリル部の切削抵抗が大きくなる恐れもある。そのため、特に、この従来のドリルねじをたとえば板材等の被締結物の厚みが厚いものや該被締結物の強度が強いものに使用した場合には、ドリル部の切削性が低下し、タッピング性も悪くなる。
【０００５】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、切り屑が円滑に排除されるように改善され、その上、切削性およびタッピング性に優れた、ドリルねじを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１にかかる本願発明のドリルねじは、柱状の軸部と、軸部の周面に配設される雄ねじ部と、軸部の一方側に配設されるドリル部と、軸部の他方側に配設される頭部とを備え、ドリル部は、該ドリル部の先端部に配設され、所定の先端角を有する第１切刃と、第１切刃に連なり軸部の軸線と略平行に配設される第２切刃と、第１切刃および第２切刃に連なるスクイ面と、第１切刃および第２切刃に連なり、スクイ面の裏側に配設される逃げ面と、逃げ面に連なるランド部と、ドリル部の切削による切り屑を排出する切り屑排出部とを含む、ドリルねじであって、軸部とドリル部との間には、軸部から切り屑排出部およびランド部に連なる案内テーパ部が、軸部の軸線方向に所定の長さをもって配設され、案内テーパ部は、該案内テーパ部の周方向に間隔を隔てて配設され、雄ねじ部に連なる複数のタッピングねじ部を有することを特徴とする、ドリルねじである。
請求項１にかかるドリルねじでは、ドリル部の第１切刃および第２切刃で切削された切り屑が、切り屑排出部に沿って案内テーパ部へと排出され、さらに、案内テーパ部のテーパ面に沿って軸部側へと排出される。この場合、切り屑排出部に加えて案内テーパ部のテーパ面により切り屑が排出されるため、従来のドリルねじに比べて、実質的な切り屑排出通路が長く形成される。そのため、切り屑は円滑にドリル部から排出され、切り屑のつまりが改善される。さらに、請求項１にかかるドリルねじでは、ドリル部の穿孔によりねじ下孔の切削が行われた後、連続して、案内テーパ部のタッピングねじ部のねじ立て作用により、先ず、初期的なねじ立てが行われ、引き続き、軸部の雄ねじ部によりねじ立てが連続的に行われる。この場合、たとえばマシンタップのような切削性が得られる。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属するドリルねじであって、スクイ面は、第１切刃の切刃面に連なる第１スクイ面と、第２切刃の切刃面に連なる第２スクイ面とを含み、第１スクイ面および第２スクイ面の交線で形成される稜線が、第２切刃側に傾いて配設されることを特徴とする、ドリルねじである。
請求項２にかかるドリルねじでは、第１スクイ面および第２スクイ面の交線で形成される稜線が第２切刃側に傾いて配設されていることから、第１スクイ面が従来のドリルねじに比べて、軸部の軸線方向に長くなるので、該第１スクイ面が広く形成される。この場合、第１切刃による切削で発生した切り屑のスクイ作用が円滑になるため、切り屑のつまりがより一層改善される。
請求項３にかかる本願発明は、請求項２にかかる発明に従属するドリルねじであって、ドリル部の厚みは、案内テーパ部の最大径よりも薄く形成され、且つ、ドリル部の先端部から根元部にかけて略同じ厚みに形成されることを特徴とする、ドリルねじである。
請求項３にかかるドリルねじでは、ドリル部の厚みが案内テーパ部の最大径よりも薄く形成されているので、ドリル部でねじ下孔の穿孔が行われた場合、穿孔によりできた開口部とドリル部の厚み方向との間にできる隙間が大きくなり、開口部からの切り屑の排出が円滑となり、切り屑のつまりがさらに一層改善される。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明にかかるドリルねじによれば、切り屑が円滑に排除されるように改善され、その上、切削性およびタッピング性に優れたドリルねじが得られる。
【０００８】
本願発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本願発明にかかるドリルねじの実施形態の一例を示す図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその右側面図であり、（Ｃ）はその平面図である。図２は、図１（Ａ）の底面図であり、図３は、図１（Ａ）の線Ａ−Ａにおける断面図である。
ドリルねじ１０は、たとえば円柱状の軸部１２を含む。軸部１２の円周面には、雄ねじ部１４が配設される。軸部１２の軸方向の下方側には、該ドリルねじ１０の軸方向の中間部に配設される案内テーパ部１６を介して、ドリル部１８が配設される。軸部１２の軸方向の上方側には、頭部１９が配設される。頭部１９は、電動ドライバ等の締結工具と係合可能に形成されている。案内テーパ部１６は、軸部１２の軸方向の下端部からドリル部１８の長さ方向の上端部にわたり、軸部１２の軸線方向に所定の長さをもって配設されている。
【００１０】
案内テーパ部１６は、図１（Ｂ）に示すように、たとえば円すい状の案内部本体２０を含む。案内部本体２０は、該案内部本体２０の軸方向の上端から下端にかけて、相対する両側面が対称的に傾斜しているテーパ面２０ｔを有する。案内部本体２０には、テーパ面２０ｔの周方向に所定の間隔を隔てて、たとえば２つのタッピングねじ部２２が配設される。２つのタッピングねじ部２２は、雄ねじ部２４を含む。雄ねじ部２４は、テーパ面２０ｔの周方向をたとえば二等分する位置で、且つ、案内部本体２０の軸方向の上端部から他端部に配設される。
案内テーパ部１６の雄ねじ部２４は、図１（Ａ），図１（Ｂ）に示すように、軸部１２の雄ねじ部１４に連接するように配設されている。この雄ねじ部２４は、テーパ面２０ｔに沿って、該テーパ面２０ｔの上部周面から下部周面にいくにしたがい、該雄ねじ部２４の周方向の長さ（周径）が漸次短く形成されている。
【００１１】
案内テーパ部１６は、図１（Ａ）に示すように、軸部１２の軸方向の下端部から、後述するドリル部１８のランド部４２および切り屑排出部４４に連なるように配設される。なお、本実施形態例では、例えば、軸部１２の直径が６．６ｍｍ程度に、雄ねじ部１４のねじ外径が８ｍｍ程度に、案内テーパ部１６の軸線方向（軸方向）の長さが８ｍｍ程度に、案内テーパ部１６の最大径が６．６ｍｍ程度に、案内テーパ部１６の最小径が４ｍｍ程度に、案内テーパ部１６の雄ねじ部２４のねじのピッチ数が５ピッチ程度に形成されている。
【００１２】
ドリル部１８は、たとえば図４（Ａ）に示すように、該ドリル部１８の先端部に、所定の先端角αを有する第１切刃としての前切刃２６が配設される。また、ドリル部１８の幅方向の一端側には、第２切刃としての横切刃２８が配設される。横切刃２８は、軸部１２の軸線と略平行に配設され、前切刃２６と連接されている。前切刃２６および横切刃２８は、それぞれ、前切刃面３０および横切刃面３２を含む。前切刃面３０および横切刃面３２は、たとえば図３に示すように、それぞれ、所定のスクイ角βを有し、前切刃２６および横切刃２８に連なるスクイ面３４に連接されている。この場合、前切刃面３０および横切刃面３２がスクイ角βを有するため、ドリル部１８の切削抵抗を小さくし、該ドリル部１８の切削力が高くなる。
【００１３】
スクイ面３４は、たとえば図４（Ａ）に示すように、前切刃面３０に連なる第１スクイ面としての前スクイ面３６および横切刃面３２に連なる第２スクイ面としての横スクイ面３８を含む。前スクイ面３６および横スクイ面３８は、平面状に形成されている。前スクイ面３６および横スクイ面３８は、たとえば図１（Ｃ）で見て、本件ドリルねじ１０を時計方向に回転させたときに、それぞれ、ドリル部１８の前切刃２６および横切刃２８で切削された切り屑をすくうスクイ面として形成されている。前スクイ面３６および横スクイ面３８は、共に、ドリル部１８の回転方向へ向くように形成されている。前スクイ面３６および横スクイ面３８を有するスクイ面３４は、該ドリルねじ１０の軸芯を中心として点対称の位置に２箇所配設されている。言い換えると、ドリル部１８の先端を中心にした点対称の位置に一対（２面）のスクイ面３４が配設されている。
【００１４】
スクイ面３４の裏面側には、たとえば図２および図４に示すように、前切刃２６および横切刃２８に連なる逃げ面４０および該逃げ面４０に連なるランド部４２が配設されている。逃げ面４０は、たとえば端面が円弧面状に形成され、前切刃２６の端縁に向いて傾斜している。ランド部４２は、膨出して断面円弧状の丸みを帯びた形状で、逃げ面４０と一体的に形成されている。
【００１５】
また、ドリル部１８には、たとえば図２，図３および図４に示すように、スクイ面３４およびランド部４２間に、該ドリル部１８により切削された切り屑を案内テーパ部１６側へと移送・排出するための切り屑排出部４４が配設される。この場合、前スクイ面３６および横スクイ面３８と、ランド部４２の円弧状の側壁面４３との間に、切り屑排出部４４が配設される。切り屑排出部４４は、たとえば図４（Ａ）に示すように、凹溝４６を含み、該凹溝４６は、前スクイ面３６，横スクイ面３８およびランド部４２の側壁面４３に連なるものとして形成され、前スクイ面３６，横スクイ面３８と協働して切り屑の排出通路を構成するものである。
【００１６】
逃げ面４０、ランド部４２および切り屑排出部４４は、それぞれ、該ドリルねじ１０の軸芯を中心として点対称の位置に２箇所配設されている。すなわち、先に説明したスクイ面３４と同様、ドリル部１８の先端を中心にした点対称の位置に、それぞれ、一対（２つ）の逃げ面４０、一対（２つ）ランド部４２および一対（２つ）切り屑排出部４４が配設されている。
【００１７】
本実施形態例では、スクイ面３４において、前スクイ面３６および横スクイ面３８の交線で形成される稜線４８が、たとえば図１（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、横切刃２８側に傾いて配設されている。稜線４８は、その長さ方向の一端が切り屑排出部４４の凹溝４６に繋がり、その長さ方向の他端は、前切刃面３０と横切刃面３２との交線５０に繋がるように配置されている。該稜線４８と、横切刃面３２および横スクイ面３８の境界線５２とで構成される傾斜角度θは、たとえば２５度に設定されている。この場合、傾斜角度θは、４５度より小さく設定されることが好ましく、さらに、傾斜角度θは、たとえば１５度〜３５度程度に設定されることがより好ましい。これによって、前スクイ面３６のドリル部１８の軸方向の長さを長くし、該前スクイ面３６の広さをより広く設定することが可能となる。
【００１８】
さらに、ドリル部１８の先端部には、たとえば図２および図４に示すように、チゼルエッジ部５４が配設されている。チゼルエッジ部５４は、一対の逃げ面４０が交差した下端の稜線で形成されている。チゼルエッジ部５４は、本件ドリルねじ１０が締結される被締結物に最初に当接される部位であり、長さが短いほど被締結物に対する食い付きが良くなる。
【００１９】
また、本実施形態例では、ドリル部１８の厚みが、案内テーパ部１６の最大径よりも薄く形成され、且つ、ドリル部１８の先端部から根元部にかけて略同じに形成されている。ドリル部１８の厚みは、たとえば図１（Ｂ）および図４（Ｂ），図４（Ｃ）に示すように、一対のランド部４２の最頂面間の厚み２ｔで形成されている。この場合、ｔは、たとえば２．０ｍｍ程度に形成されている。
【００２０】
上述した本実施形態例のドリルねじ１０では、ドリル部１８の前切刃２６および横切刃２８で切削された切り屑が切り屑排出溝部４４に沿って案内テーパ部１６へと排出され、さらに、案内テーパ部１６のテーパ面２０ｔに沿って軸部１２側へと排出される。この場合、切り屑排出部４４に加えて、案内テーパ部１６のテーパ面２０ｔにより切り屑が排出される。そのため、従来のドリルねじに比べて、実質的な切り屑排出通路が長く形成される。すなわち、切り屑は円滑にドリル部１８から排出され、切り屑のつまりが改善される。さらに、このドリルねじ１０では、ドリル部１８の穿孔によりねじ下孔の切削が行われた後、連続して、案内テーパ部１６のタッピングねじ部２２のねじ立て作用により、初期的なねじ立てが行われ、それに連続して、軸部１２の雄ねじ部１４によりねじ立てが連続的に行われる。そのため、このドリルねじ１０では、たとえばマシンタップのような切削性が得られる。
【００２１】
また、該ドリルねじ１０では、前スクイ面３６および横スクイ面３８の交線で形成される稜線４８が横切刃２８側に傾いて形成されていることから、前スクイ面３６が従来のドリルねじに比べて、軸部１２の軸線方向に長くなるので、該前スクイ面３６が広く形成される。そのため、ドリル部１８の前切刃２６による切削で発生した切り屑のスクイ作用が円滑になり、切り屑のつまりがより一層改善される。
【００２２】
さらに、該ドリルねじ１０では、ドリル部１８の厚みが案内テーパ部１６の最大径よりも薄く形成されている。そのため、ドリル部１８でねじ下孔の穿孔が行われた場合に、たとえば図５に示すように、ドリル部１８の切削作用により被締結物１００に穿孔された開口部Ｈと、ドリル部１８の厚み方向との間にできる隙間Ｇが大きくなり、開口部Ｈからの切り屑の排出が円滑となる。したがって、切り屑のつまりがより一層改善される。
【００２３】
上述してきたように、図１〜図５に示した本実施形態例のドリルねじ１０は、切り屑が円滑に排除されるように改善され、さらに、切削性およびタッピング性にも優れているので、このドリルねじ１０をたとえば板材等の被締結物の厚みが厚いものや該被締結物の強度が強いものに使用した場合でも、切削性およびタッピング性が低下することなく、該被締結物を強固に締結・固定することが可能となる。
【００２４】
図６は、本願発明にかかるドリルねじの実施形態の他の例を示す図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその底面図であり、図７は、図６（Ａ）の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。図８は、図６および図７で示したドリルねじのドリル部の拡大正面図である。
図６〜図８に示したドリルねじ６０は、上述したドリルねじ１０と比べて、特に、ドリル部１８がリーマ部６２を有する点で相違している。すなわち、該ドリルねじ６０には、案内テーパ部１６の下側にリーマ部６２が配設されている。リーマ部６２は、該ドリルねじ１０の軸線方向と略直交するように、ドリル部１８の幅方向に張り出して配設されている。該ドリルねじ６０では、図１〜図５で示したドリルねじ１０と同様の構造および作用・効果を有する案内テーパ部１６およびドリル部１８を有している。そのため、該ドリルねじ６０は、図１〜図５で示したドリルねじ１０と同様に、切削性およびタッピング性に優れたものとなっている。したがって、該ドリルねじ６０でも、切り屑がつまってドリル部１８の切削性を低下させることがない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本願発明にかかるドリルねじは、特に、厚板や高張力鋼板等の被締結物に締結されて有効であり、例えば、コンテナ等の壁面や床面等に金属板ないし木質板を固定するのに用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明にかかるドリルねじの実施形態の一例を示す図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその右側面図であり、（Ｃ）はその平面図である。
【図２】図１（Ａ）の底面図である。
【図３】図１（Ａ）の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図４】図１〜図３で示したドリルねじのドリル部の拡大図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその左側面図であり、（Ｃ）はその底面図である。
【図５】図１〜図４で示したドリルねじによる穿孔状態の一例を示す図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその右側面図である。
【図６】本願発明にかかるドリルねじの実施形態の他の例を示す図であって、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその底面図である。
【図７】図６（Ａ）の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図８】図６および図７で示したドリルねじのドリル部の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ドリルねじ
１２  軸部
１４  雄ねじ部
１６  案内テーパ部
１８  ドリル部
１９  頭部
２０  案内部本体
２０ｔ  テーパ面
２２  タッピングねじ部
２４  雄ねじ部
２６  前切刃（第１切刃）
２８  横切刃（第２切刃）
３０  前切刃面（第１切刃面）
３２  横切刃面（第２切刃面）
３４  スクイ面
３６  前スクイ面（第１スクイ面）
３８  横スクイ面（第２スクイ面）
４０  逃げ部
４２  ランド部
４３  ランド部の側壁面
４４  切り屑排出部
４６  凹溝４６
４８  稜線
５０  交線
５２  境界線
５４  チゼルエッジ
６０  ドリルねじ
６２  リーマ部
１００  被締結物
α  ドリル部の先端角
β  前切刃および横切刃のスクイ角
ｔ  ドリル部の厚み
Ｈ  開口部
Ｇ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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